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標(biāo)題: 主排風(fēng)機(jī)滑動(dòng)軸承的磨損診斷與分析 [打印本頁]

作者: 豹豹實(shí)業(yè)    時(shí)間: 昨天 09:34
標(biāo)題: 主排風(fēng)機(jī)滑動(dòng)軸承的磨損診斷與分析
       在電機(jī)、風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備中,滑動(dòng)軸承是非常重要的機(jī)械零件?;瑒?dòng)軸承主要通過運(yùn)用流體動(dòng)力油膜產(chǎn)生的壓力來承擔(dān)負(fù)載,其運(yùn)行性質(zhì)決定其可能會(huì)出現(xiàn)磨損,而如果滑動(dòng)軸承產(chǎn)生磨損,則其工作效率也會(huì)降低,情況嚴(yán)重時(shí),滑動(dòng)軸承無法正常工作,從而影響整組機(jī)械的正常運(yùn)行。本文主要對(duì)主排風(fēng)機(jī)滑動(dòng)軸承的磨損進(jìn)行研究,為滑動(dòng)軸承的實(shí)際應(yīng)用提供參考資料。 一、主排風(fēng)機(jī)滑動(dòng)軸承產(chǎn)生磨損的原因 滑動(dòng)軸承的磨損通常有劃傷、輕微磨損或嚴(yán)重磨損,根據(jù)滑動(dòng)軸承的實(shí)際磨損情況,其產(chǎn)生磨損的原因主要有以下幾個(gè)方面。 ,負(fù)載過大。滑動(dòng)軸承的主要作用是承受負(fù)載,但是如果其承受的負(fù)載過大,則滑動(dòng)軸承運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較高的熱量,持續(xù)高溫會(huì)使金屬的附著力降低,從而使得滑動(dòng)軸承表面物質(zhì)脫落而產(chǎn)生磨損。 第二,異物進(jìn)入滑動(dòng)軸承?;瑒?dòng)軸承運(yùn)行的過程中,如果質(zhì)地堅(jiān)硬的異物進(jìn)入滑動(dòng)軸承間隙中,硬質(zhì)異物會(huì)與軸承表面產(chǎn)生摩擦,從而使軸承產(chǎn)生磨損。 第三,滑動(dòng)軸承的位置不當(dāng)。機(jī)械管理工作人員在裝配滑動(dòng)軸承時(shí),沒有將滑動(dòng)軸承裝在中心線上,軸承偏斜,而滑動(dòng)軸承在運(yùn)行的過程中,其中一端會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的摩擦,摩擦產(chǎn)生的熱量使軸承表面的金屬疲勞,從而使軸承受損。 第四,軸承潤滑不足。機(jī)械管理人員在維護(hù)滑動(dòng)軸承時(shí),沒有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定對(duì)滑動(dòng)軸承進(jìn)行潤滑處理,或工作失誤而潤滑不當(dāng),使得滑動(dòng)軸承在工作過程中油量供應(yīng)不足,使得流體動(dòng)力油膜破裂而產(chǎn)生磨損、咬死等情況。除此之外,油路泄漏、油路不暢、油泵障礙、油網(wǎng)堵塞、減壓閥彈簧故障等原因均可能導(dǎo)致滑動(dòng)軸承在運(yùn)行過油量供應(yīng)不足,這種斷油故障也會(huì)引起滑動(dòng)軸承磨損、故障。 第五,酸性物質(zhì)或氣蝕的腐蝕作用?;瑒?dòng)軸承需要在潤滑油的作用下運(yùn)行,但是潤滑油中的酸性物質(zhì)對(duì)金屬有腐蝕作用,使得滑動(dòng)軸承的表面物質(zhì)逐漸被腐蝕,從而出現(xiàn)局部或大部軸承表面物質(zhì)變質(zhì)的情況。氣蝕即指外油中空氣泡的形成和崩潰會(huì)使得局部壓力大幅提高,增大了滑動(dòng)軸承該局部位置的壓力,使得滑動(dòng)軸承負(fù)載過重,從而產(chǎn)生磨損。 在實(shí)際應(yīng)用過程中,機(jī)械工程師通常會(huì)謹(jǐn)慎選擇軸承的材料,保證滑動(dòng)軸承在工作過程中與軸頸同軸,從而防止滑動(dòng)軸承產(chǎn)生較為嚴(yán)重的損傷。一般情況下,機(jī)械工程師選擇滑動(dòng)軸承襯套材料時(shí),會(huì)選擇使用鉛基巴氏合金,巴氏合金具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力、抗燒結(jié)能力、抗鑲嵌能力,且其容不同軸的能力同樣較好,是滑動(dòng)軸承的理想材料。通常情況下,滑動(dòng)軸承開始出現(xiàn)磨損時(shí),巴氏合金層通常受損。實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)用鐵譜分析法分析油樣成分時(shí),巴氏合金所占的比例顯著較大。 二、主排風(fēng)機(jī)故障案例 本文所研究的主排風(fēng)機(jī)滑動(dòng)軸承襯套應(yīng)用的是鉛基巴氏合金,電動(dòng)機(jī)的功率為9300kW,風(fēng)壓2000mmH2O,排氣量21000m3/min,其實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖1所示。機(jī)械維護(hù)人員對(duì)該主排風(fēng)機(jī)軸承進(jìn)行維護(hù)時(shí),分析其油樣組成,而該油樣的直讀鐵譜分析數(shù)據(jù)與前次檢差數(shù)據(jù)存在顯著的差異,數(shù)據(jù)值明顯增大。其中大磨粒讀數(shù)DL值顯著升高,且存在較多的錫元素、鉛元素。

分析鐵譜譜片上存在較少滑動(dòng)磨粒的同時(shí),較多的有色金屬顆粒沉積在分析鐵譜譜片的全長位置,約10~20μm,這些顆粒按照磁力線的方向隨機(jī)排列于分析鐵譜譜片上,呈現(xiàn)為表面呈粒狀而不光滑的團(tuán)狀物質(zhì),該物質(zhì)有較深的顏色,可吸收多數(shù)光,利用偏振光照射該物質(zhì)時(shí),物質(zhì)表面無閃爍光,可推斷該物質(zhì)并不是黑色的氧化鐵。 這些磨損顆粒物質(zhì)主要是滑動(dòng)軸承襯套巴氏合金,據(jù)此可推斷軸瓦存在磨損情況,且是潤滑不到位引起的磨損,機(jī)械維護(hù)人員提出相關(guān)警告。機(jī)械維護(hù)人員進(jìn)行主排風(fēng)機(jī)軸承油樣檢驗(yàn)時(shí),同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)情況分析,且振動(dòng)情況分析結(jié)果并沒有顯示出異常情況,所有的振動(dòng)參數(shù)均正常,使得該磨損情況沒有得到及時(shí)處理。 一個(gè)月后,機(jī)械維護(hù)人員再次對(duì)主排風(fēng)機(jī)油軸承油樣進(jìn)行檢查,實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果與上次檢測(cè)結(jié)果所反映的情況相同,油樣中的巴氏合金含量較高,且出現(xiàn)熔融的情況,部分巴氏合金磨料表面已經(jīng)形成球狀形態(tài),可見滑動(dòng)軸承的磨損情況仍處于發(fā)展當(dāng)中,建議進(jìn)行停機(jī)檢修,并對(duì)軸瓦等部件的受損情況進(jìn)行謹(jǐn)慎分析。 之后機(jī)械維護(hù)人員拆開了主排風(fēng)機(jī)的軸瓦,圖1所示4個(gè)樣點(diǎn)均受到磨損,且磨損的程度不一,滑動(dòng)軸承襯套存在劃傷,局部表面金屬脫落。滑動(dòng)軸承換用新軸瓦后,其工作恢復(fù)正常。 本次研究的案例主要應(yīng)用了油樣分析法預(yù)測(cè)機(jī)械故障,且油樣分析法在早期機(jī)械故障預(yù)測(cè)方面的應(yīng)用價(jià)值比振動(dòng)分析高,主要原因是主排風(fēng)機(jī)并沒有非常明顯的故障,其各項(xiàng)裝置和零件均處于正常的工作狀態(tài),不會(huì)出現(xiàn)明顯的振動(dòng)異常,因此,早期故障預(yù)測(cè)應(yīng)采用油樣分析法,以減少磨損嚴(yán)重、咬死等不良事件的發(fā)生。如果在本次檢測(cè)中沒有應(yīng)用鐵譜分析技術(shù),而只是依靠振動(dòng)分析進(jìn)行故障排查工作,則滑動(dòng)軸承最終會(huì)由于磨損嚴(yán)重而咬死,軸承失效而引起整個(gè)機(jī)組停運(yùn)。 三、關(guān)于鐵譜分析技術(shù)的探討 在機(jī)械設(shè)備中,滑動(dòng)軸承的應(yīng)用頻率較高,但是其容易出現(xiàn)磨損的情況。在實(shí)際應(yīng)用過程中,可使用鐵譜分析法對(duì)油樣組成成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析,從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況,便于機(jī)械維護(hù)人員及時(shí)排除故障。盡管振動(dòng)分析同樣可有效檢測(cè)機(jī)械運(yùn)行故障的情況,但是磨損故障的排查難度較大,且滑動(dòng)軸承出現(xiàn)磨損初期,其工作狀態(tài)仍處于正常狀態(tài),且磨損不會(huì)影響其他零件的正常運(yùn)行,從而機(jī)械整體振動(dòng)參數(shù)均可能處于正常參數(shù)范圍內(nèi),從而無法有效地預(yù)測(cè)障礙。 與振動(dòng)分析方法不同,鐵譜分析方法可有效檢測(cè)出大量的磨粒,從而為盡早排除故障提供科學(xué)依據(jù)。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,由于鐵譜主要對(duì)鐵磁性物質(zhì)的靈敏度較高,但是對(duì)非磁鐵性物質(zhì)的反應(yīng)較遲鈍,如果非磁鐵性質(zhì)物質(zhì)的量并不多,則鐵譜分析可能失效。由此可見,鐵譜分析預(yù)測(cè)滑動(dòng)軸承磨損故障的應(yīng)用難度較高。對(duì)此,企業(yè)應(yīng)積極地加強(qiáng)對(duì)故障預(yù)測(cè)技術(shù)的研究,仔細(xì)研究主排風(fēng)滑動(dòng)軸承磨損的原因,積累經(jīng)驗(yàn),并提出有效的處理措施來預(yù)防故障的發(fā)生,從而降低滑動(dòng)軸承失效的事件,減少由于故障而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 結(jié)束語 滑動(dòng)軸承是主排風(fēng)機(jī)重要的組成部分,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著整臺(tái)機(jī)械的運(yùn)行效率。從理論方面來講,采用鐵譜分析可有效預(yù)測(cè)滑動(dòng)軸承的磨損情況,為機(jī)械維護(hù)人員提供檢修依據(jù),從而維護(hù)機(jī)械的正常運(yùn)行。但是,鐵譜分析的實(shí)際應(yīng)用難度較高,企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鐵譜分析技術(shù)的研究,多積累機(jī)械故障預(yù)測(cè)和處理經(jīng)驗(yàn),提高機(jī)械工作效率,從而為企業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。




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